Os animais utilizam, entre outras coisas, a informação visual que chega na forma de padrões do fluxo óptico para se locomover, desviar de obstáculos, localizar um predador ou uma presa. Esta informação permite ao animal estimar seu próprio movimento e o movimento de outros objetos no campo visual. Nós usamos a mosca como modelo para estudar como um de seus neurônios, o H1 ? que é sensível a movimentos horizontais ?, codifica e diferencia o movimento da mosca ou seja, como ele diferencia os movimentos de rotação e translação. Assim como a grande parte dos neurônios, o H1 representa a informação por seqüências de pulsos elétricos, ou potenciais de ação. Queremos estudar principalmente a interação deste neurônio com o H1 contralateral e com as células CH e HS. Para isso pintamos o olho direito da mosca e acrescentamos um anteparo entre os monitores para isolarmos o H1 esquerdo e comparamos a resposta obtida desta forma com a obtida quando os dois H1 recebiam o fluxo óptico. Apresentamos imagens em movimento em dois monitores na região mais sensível do campo visual da mosca, sincronizadas de forma a simular movimentos de rotação e translação medindo sempre a resposta do neurônio H1 esquerdo. Acrescentamos também várias defasagens entre os estímulos apresentados e repetimos os experimentos para estímulos com tempos de correlação diferentes. Usando a teoria da informação, calculamos a quantidade de informação transmitida para cada um destes casos e analisamos como cada uma destas situações influencia não só a quantidade de informação transmitida pelo trem de pulsos mas a própria estrutura deste trem de pulsos. Nossos resultados sugerem que a interação entre os dois H1 diminui a quantidade de informação transmitida pela estrutura temporal da seqüência dos pulsos e que apesar de a defasagem não alterar a quantidade de informação total do trem de pulsos, ela altera a quantidade de informação transmitida pela estrutura de determinados eventos. / Animals use, among others things, the visual information arriving in the form of optic flow patterns to move itself, to deviate from obstacles, to locate a predator or a prey. This information allows the animal to estimate its own movement and the movement of other objects in the visual field. We use the fly as model to study how one of its neurons, the H1 - that is sensitive to horizontal movements -, codifies and differentiates the movement of the fly, i.e., how it distinguishes the movements of rotation and translation. The H1 represents the information as sequences of electric pulses, or action potentials. We want to study the interaction of this neuron with the contralateral H1 and with CH and HS cells. To do that we paint the right eye of the fly and add a screen between the monitors to isolate the left H1 and we compare the response obtained with the response, when both H1 received the optic flow. We show images moving in the most sensitive region of the fly\'s visual field synchronized so as to simulate rotational and translational movements and measure the left H1 response. We also add delays between the stimuli presented to each eye and repeat the experiments for stimuli with different correlation times. Using information theory, we calculate the amount of information transmitted for each one of these situations and analyze how they influence the amount of information transmitted by the spike train, as well as the structure of this spike train. Our results suggest that the interaction between both H1 reduces the amount of information transmitted by the time structure of the sequence of spikes and that, although the delay does not modify the amount of total information of the spike train, it modifies the amount of information transmitted by the structure of particular events.

A assimetria de cinco estruturas corporais da mosca-das-frutas Ceratitis capitata foi analisada para uma avaliação se poderiam ser utilizadas como bioindicadores. As análises foram feitas em amostras de uma população natural e de uma população de laboratório. Adicionalmente, em amostras obtidas da população de laboratório, os índices de assimetria foram avaliados após a submissão das diferentes amostras à diferentes temperaturas. No estágio de pupa, as amostras foram tratadas nas temperaturas de 17, 20, 25 e 30oC. As estruturas analisadas, em machos e fêmeas foram as cerdas frontais (FO), orbitais (OB), pós-oculares (PO), o comprimento e largura das asas. Nos machos, além dessas estruturas, foi incluída a análise do comprimento de uma das cerdas orbitais, a supra-fronto-orbital (SFO), que apresenta dimorfismo sexual. A variação numérica das cerdas FO e OB foi muito baixa em todas as amostras, não permitindo uma análise da assimetria. A assimetria das demais características, tanto merísticas como métricas, mostrou ser compatível com o modelo da assimetria flutuante (AF). O grau de assimetria de cada estrutura não diferiu entre machos e fêmeas, mas foi significativamente mais alto na amostra da população de laboratório do que na amostra da população natural. No entanto, a assimetria holística (somatória da AF das diferentes estruturas) não mostrou diferenças entre as duas amostras. Nas amostras submetidas a diferentes temperaturas foram observadas alterações significativas no grau de assimetria das estruturas, mas nenhuma alteração no tipo de assimetria que continuou sendo caracterizada como flutuante. Essas análises mostraram não haver diferenças entre os sexos, nem interações entre sexo e temperatura, mas apenas diferenças significativas entre as temperaturas. A assimetria flutuante das cerdas pós-oculares aumenta com o elevação da temperatura, a AF do comprimento das asas e da cerda SFO (nos machos) não mostra correlação com as temperaturas e os resultados indicam que a AF da largura das asas é mais elevada nas temperaturas extremas que nas intermediárias. A comparação da assimetria holística entre as amostras das diferentes temperaturas mostrou que as diferenças não foram significativas. Os resultados indicam que a assimetria das 52 cerdas pós-oculares e das medidas do largura das asas apresentam potencial para evidenciar eventuais estresses durante o desenvolvimento desses insetos. Indicam, também, que a utilização de uma assimetria holísitca pode mascarar possíveis diferenças da assimetria flutuante de estruturas individuais. / Asymmetry of five traits of the fruit fly Ceratitis capitata, an introduced insect pest in Brazil, was analysed in order to evaluate if they present potencial to be used as bioindicators of the \"quality\" of these insects. Samples from a natural population and from a laboratory colony were studied. Moreover, asymmetry was measured in samples from the laboratory colony maintained during the pupal stage, in the temperatures of 17, 20, 25 and 30oC. The analysed traits of males and females, were the frontal, the orbital and the postocular bristles, measurement of the length and cross diameter of the wings and the length of the supra-frontoorbital bristles in the males that show a pronounced sexual dimorphism. Since the numerical variation of the frontal and orbital bristles was very low in all samples it was not possible to analyse the variation in terms of asymmetry. For all other traits, meristic or metric, asymmetry was characterized as following the fluctuating asymmetry (AF) model. AF of the different traits does not differ between sexes, but was significantly higher in the laboratory sample than in the sample from the natural population. No significant differences, however, were found in the holistic asymmetry (sum of AF of different traits) between the two samples. In relation to the experiments conducted in different temperatures, no variations in AF levels were observed between sexes, nor interactions between sex and temperatures. However, significant differences were observed among the samples submitted to different temperatures. AF of the postocular bristles increases proportionaly to the increment of the temperature, while AF of wings and supra-fronto-orbital bristles (in males) lengths showed no correlations with the temperatures, and AF of the cross diameter of wings seems to be higher at the extreme temperatures than at the intermediate ones. When a holistic AF was applied, no significant differences among the temperature samples were observed. The results indicate that asymmetry of the postocular bristles and the length of the wings are parameters showing potencial use as indicators of stresses during development of these insects. They also indicate that a holistic asymmetry may mask variations in the asymmetry of individual traits.

O presente trabalho reúne elementos para projeto de precipitadores eletrostáticos, com dados levantados de cinzas volantes provenientes da combustão de gases em caldeiras de carvão mineral. Os objetivos desta pesquisa são construir um dispositivo padronizado para medição da resistividade ôhmica de materiais, levantar dados de resistividade ôhmica das cinza volantes de carvão mineral utilizado no Brasil e, com estes dados, listar recomendações sobre cuidados no dimensionamento de precipitadores (cálculo da área de captação), quando este equipamento é posicionado após uma caldeira que queima o carvão mineral nacional. A metodologia utilizada foi baseada em norma americana ASME, em que o pó (material a ser testado) é colocado sobre eletrodos de descarga e de coleta, uma alta tensão elétrica é aplicada até atingir a tensão de ruptura elétrica e neste instante é medida a resistividade. A construção do experimento e procedimento de execução foram seguidos conforme esta norma. O material de teste foi coletado de precipitadores eletrostáticos existentes na região Sul do Brasil, onde o carvão mineral tem seu uso freqüente. Os resultados apresentaram baixos valores para resistividade da cinza volante nacional, se comparados com resultados de carvões de outros países. Sua variação em função da temperatura segue a tendência de cinza volantes de outros países, ou seja, aumento da resistividade ôhmica com o aumento da temperatura. Foram realizados também experimentos com material retirado de precipitadores eletrostáticos acoplados a caldeiras de biomassa, que forneceram valores de resistividade ainda menores do que os do carvão mineral nacional. O material de teste, composição química e processo de coleta foram totalmente caracterizados, disponibilizados e uma análise completa pôde ser realizada, fato inédito no Brasil. Esses resultados permitiram listar recomendações visando o projeto de precipitadores eletrostáticos acoplados a caldeiras que queimam carvão mineral nacional. / This report is a collection of elements to be used in the design of Electrostatic Precipitators, with experimental data of fly ashes from combustion gases of Mineral Coal Fired Boilers. The aims of this research are to construct a standard device to measure the ohmic resistivity of materials, to get data of ohmic resistivity of fly ashes from mineral coals used in Brazil and with this data, to list recommendations about the key points to size electrostatic precipitators (calculation of specific collection area), when this equipment is arranged after one boiler that burns Brazilian mineral coals. The method used was based on the ASME Standard, in which the fly ash (material to be tested) is put between the discharge and the collecting electrodes, a high electrical tension is applied until the electrical break down tension to be reached; at this moment, the resistivity is measured. The construction of this device and the experimental procedure were conducted according to this standard. The tested materials were collected from existing Electrostatic Precipitator of South of Brazil, where the mineral coal is commonly used. The results indicated low values of ohmic resistivity of the Brazilian fly ashes, if compared to results of coals from other countries. Its variation with the temperature has the same behavior of fly ashes from other countries, i.e., the ohmic resistivity increases when the temperature increases. It was also executed tests with particulate materials from electrostatic precipitator of biomass boiler whose ohmic resistivity is lower than the Brazilian mineral coal. The tested material, chemical composition, and collecting process were totally described, available and a full analysis can be executed; these data are inedita in Brazil. These results allow to list the recommendations to design Electrostatic Precipitators for Brazil Mineral Coal Fired Boilers.

O uso de carvão mineral como fonte energética tem como consequência a geração de cinzas volantes, que é atualmente um dos resíduos mais gerados no Brasil. A primeira fase deste estudo consistiu em aplicar diferentes cinzas volantes de carvão provenientes de usinas termelétricas brasileiras na síntese de material zeolítico usando tratamento hidrotérmico clássico bem como caracterizar físico-quimicamente os produtos e as matérias primas. O conteúdo dos principais compostos formadores de estruturas de zeólitas, SiO2 e Al2O3, correspondeu acima de 70% para todas as amostras de cinzas. As cinzas apresentaram composição mineralógica similar com a presença de quartzo, mulita, hematita e magnetita. O tipo de zeólita formado por tratamento hidrotérmico variou em geral com a composição química das cinzas precursoras. Zeólitas NaP1 foram possíveis de serem sintetizadas somente usando-se matérias primas com baixo teor de ferro e cálcio. A zeólita X, por sua vez, foi obtida a partir de amostras com elevados teores de alumínio. Os valores de capacidade de troca catiônica (CTC) das zeólitas foram maiores do que os valores encontrados para as cinzas devido à elevada área específica e menor relação SiO2/Al2O3. Na segunda fase do estudo, zeólitas A e X com grau de pureza entre 88 e 100%, respectivamente, foram sintetizadas pelo método de duas etapas com fusão prévia utilizando-se dois tipos de cinzas de carvão brasileiras com diferentes composições químicas e sem tratamento prévio. Não foram utilizadas sementes ou agentes direcionadores de estrutura durante a síntese. Um roteiro geral para a síntese de zeólitas A e X com elevado grau de pureza foi elaborado baseando-se nos estudos relatados na segunda fase deste estudo. Verificou-se por meio dos estudos de composição mineralógica e morfologia que o método de duas etapas com fusão prévia das cinzas é responsável pela síntese de materiais mais puros e uniformes quando comparados aos materiais sintetizados pelo tratamento hidrotérmico clássico. Os valores da relação Si/Al molar calculados para todas as zeólitas com elevado grau de pureza foram próximos aos valores teóricos presentes em literatura e seus valores de CTC representaram um aumento de 1,9 a 3,0 vezes com relação às zeólitas sintetizadas pelo tratamento hidrotérmico clássico. Um estudo da possibilidade de reaproveitamento da solução remanescente de síntese hidrotérmica clássica foi realizado. Os materiais zeolíticos resultantes apresentaram misturas de fases de zeólitas A, X e Sodalita. O projeto de uma planta em escala piloto para a produção de material zeolítico usando cinzas de carvão como matéria prima contendo a descrição do processo e a lista de equipamentos e materiais básicos é também apresentado na tese. Este projeto poderá servir de base para as usinas termelétricas a carvão que desejam agregar valor às cinzas volantes produzidas em grande escala. / The use of coal as an energetic source has as a consequence the fly ash generation, which is currently one of the wastes generated in greater quantities in Brazil. The first step of this study was to apply different coal fly ashes from Brazilian thermal power plants for the synthesis of zeolitic materials using a classic hydrothermal treatment as well as to characterize the physical and chemical properties of the products and the raw materials. The contents of the main compounds which are responsible for the zeolitic structure formation, SiO2 and Al2O3, corresponded above 70 wt.% for all fly ash samples. The ashes presented a similar mineralogical composition with the presence of quartz, mullite, hematite and magnetite. The kind of zeolite formed by the hydrothermal treatment varied depending on the chemical composition of fly ash. NaP1 zeolite was formed only using fly ashes samples with low content of iron and calcium. X zeolites was synthesized using fly ashes with high content of aluminium. Cation exchange capacity (CEC) values for the zeolitic materials were higher than those of fly ash due to their higher specific surface area and lower SiO2/Al2O3 ratio. In the second stage of this study, A and X zeolites with a purity between 88 and 100%, respectively, were synthesized using the two-step method with a fusion step using two kinds of Brazilian coal ashes with different chemical compositions and without pre-treatment. No seeds or structure-directing agents were used in the synthesis. A general route for the synthesis of A and X zeolites with high purity was developed based on the studies reported in the second stage of this study. It has been found through mineralogical composition and morphology studies that the two-step method with a fusion step of the ash is responsible for the synthesis of more pure and uniform materials when compared to materials synthesized by conventional hydrothermal treatment. The Si/Al molar ratios values calculated for all high purity zeolites were close to the theoretical values found in the literature and their CEC values were 1.9 - 3.0 times higher than those of the zeolites synthesized by classic hydrothermal treatment. A study of the reuse of the residue solution in classic hydrothermal synthesis was also performed. The resulting zeolitic materials presented mixtures of A, X and Sodalite zeolites phases. The project design of a pilot-scale plant for the zeolitic material production using coal ash as a raw material containing the description of the process and the list of equipment and basic materials needed is also presented in the thesis. This project can provide a reference for coal-fired power plants which wish to add value to their fly ashes in large scale production.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) MARCIA ROSULA POETINI SILVA.pdf: 1891478 bytes, checksum: e4874e22f3dbc89ee3033d4701e4a8a2 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Os flavonoides são compostos naturais presentes em diversos tipos de plantas, são quimicamente classificados como polifenóis e geralmente encontrados em sua forma livre ou glicosilada. A Hesperidina (Hsd) é um flavonoide cítrico, encontrado principalmente em frutas cítricas como a laranja e o limão, classificado como flavanona glicosídica e possui propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias, anticancerígenas, antivirais, hipolipidêmica, entre outras. O ferro (Fe) é um nutriente fundamental para todas as células vivas, mas em excesso pode ser tóxico, por causar danos oxidativos através da formação de radicais livres, como a reação de fenton, os quais resultam em fenômenos de estresse oxidativo. Uma desregulação no metabolismo do Fe está associado com dano celular e também a doenças neurodegenerativas como a doença de Parkinson e Alzheimer. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito neuroprotetor da hesperidina na exposição aguda ao ferro na forma de sulfato ferroso em Drosophila melanogaster adultas macho. As moscas foram divididas em quatro grupos: 1) controle, 2) hesperidina (10 μM), 3) Fe (20 mM) na forma de sulfato ferroso, 4) hesperidina (10 μM) + Fe (20 mM). As moscas foram concomitantemente expostas ao Fe e Hsd na dieta em papel filtro (dissolvidos em sacarose 1 %) por 48 horas, de acordo com seus respectivos grupos. Para as análises in vivo foram avalizadas a sobrevivência e os comportamentos (testes como geotaxia negativa, campo aberto e base/topo) e ex vivo a atividade da acetilcolinesterase (AChE) na cabeça e no corpo, viabilidade celular e mitocondrial e determinação dos níveis de dopamina na cabeça das moscas. A atividade da catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa S-transferase (GST), os níveis de peroxidação lipídica (TBARS), níveis de espécies reativas (ER), o teor de tióis não protéicos (NPSH), os tióis totais e os níveis de ferro na cabeça e no corpo de Drosophila melanogaster também foram avaliados. A exposição ao Fe aumentou significativamente a mortalidade das moscas, enquanto que as sobreviventes apresentaram déficit locomotor significativo com atividade aumentada de AChE. No entanto, a suplementação dietética com Hsd causou uma diminuição significativa na mortalidade, melhora da atividade locomotora e restauração da atividade da AChE em moscas expostas ao Fe. O metal também causou decréscimo nos níveis de tióis totais e não proteicos e na atividade das enzimas SOD, CAT e GST, acompanhadas com aumento significativo na geração de ER e TBARS, assim como aumento nos níveis de Fe na cabeça e no corpo e redução nos níveis de dopamina na cabeça das moscas expostas ao elemento. Efeitos esses prevenidos pela hesperidina. A hesperidina apresentou o potencial antioxidante e amenizou o efeito causado pela exposição aguda ao Fe em Drosophila melanogaster. / Flavonoids are natural compounds present in many plant types, are chemically classified as polyphenols and are generally found in their free or glycosylated form. Hesperidin (Hsd) is a citrus flavonoid, found mainly in citrus fruits such as orange and lemon, classified as flavanone glycosidic and has antioxidant, anti-inflammatory, anticancer, antiviral, hypolipidemic properties, among others. Iron (Fe) is a fundamental nutrient for all living cells, but in excess it can be toxic because it causes oxidative damage through the formation of free radicals, such as fenton reaction, which result in phenomena of oxidative stress. Deregulation in the metabolism of Fe is associated with cellular damage and also neurodegenerative diseases such as Parkinson's disease and Alzheimer's. The objective of this study was to evaluate the neuroprotective effect of hesperidin on acute exposure to iron in the form of ferrous sulfate in adult male Drosophila melanogaster. The flies were divided into four groups: 1) control, 2) hesperidin (10 μM), 3) Fe (20 mM) as ferrous sulfate, 4) hesperidin (10 μM) + Fe (20 mM). Flies were concomitantly exposed to Fe and Hsd in the diet on filter paper (dissolved in 1% sucrose) for 48 hours, according to their respective groups. Survival and behaviors (tests such as negative geotag, open field and base / top) and ex vivo acetylcholinesterase (AChE) activity in head and body, cell and mitochondrial viability and determination of dopamine on the head of flies. The activity of catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and glutathione Stransferase (GST), levels of lipid peroxidation (TBARS), reactive species levels (RS), nonprotein thiol content (NPSH), total thiols and iron levels in the head and body of Drosophila melanogaster were also evaluated. Exposure to Fe significantly increased fly mortality, while survivors had significant locomotor deficits with increased AChE activity. However, dietary supplementation with Hsd caused a significant decrease in mortality, improvement of locomotor activity and restoration of AChE activity in Fe-exposed flies. The metal also caused a decrease in the levels of total and non-protein thiols and in the activity of SOD enzymes , CAT and GST, accompanied with a significant increase in RS and TBARS generation, as well as increase in Fe levels in the head and body and reduction in dopamine levels in the head of the flies exposed to the element. These effects prevented by hesperidin. Hesperidin presented the antioxidant potential and attenuated the effect caused by the acute exposure to Fe in Drosophila melanogaster.

O uso de carvão mineral como fonte energética tem como consequência a geração de cinzas volantes, que é atualmente um dos resíduos mais gerados no Brasil. A primeira fase deste estudo consistiu em aplicar diferentes cinzas volantes de carvão provenientes de usinas termelétricas brasileiras na síntese de material zeolítico usando tratamento hidrotérmico clássico bem como caracterizar físico-quimicamente os produtos e as matérias primas. O conteúdo dos principais compostos formadores de estruturas de zeólitas, SiO2 e Al2O3, correspondeu acima de 70% para todas as amostras de cinzas. As cinzas apresentaram composição mineralógica similar com a presença de quartzo, mulita, hematita e magnetita. O tipo de zeólita formado por tratamento hidrotérmico variou em geral com a composição química das cinzas precursoras. Zeólitas NaP1 foram possíveis de serem sintetizadas somente usando-se matérias primas com baixo teor de ferro e cálcio. A zeólita X, por sua vez, foi obtida a partir de amostras com elevados teores de alumínio. Os valores de capacidade de troca catiônica (CTC) das zeólitas foram maiores do que os valores encontrados para as cinzas devido à elevada área específica e menor relação SiO2/Al2O3. Na segunda fase do estudo, zeólitas A e X com grau de pureza entre 88 e 100%, respectivamente, foram sintetizadas pelo método de duas etapas com fusão prévia utilizando-se dois tipos de cinzas de carvão brasileiras com diferentes composições químicas e sem tratamento prévio. Não foram utilizadas sementes ou agentes direcionadores de estrutura durante a síntese. Um roteiro geral para a síntese de zeólitas A e X com elevado grau de pureza foi elaborado baseando-se nos estudos relatados na segunda fase deste estudo. Verificou-se por meio dos estudos de composição mineralógica e morfologia que o método de duas etapas com fusão prévia das cinzas é responsável pela síntese de materiais mais puros e uniformes quando comparados aos materiais sintetizados pelo tratamento hidrotérmico clássico. Os valores da relação Si/Al molar calculados para todas as zeólitas com elevado grau de pureza foram próximos aos valores teóricos presentes em literatura e seus valores de CTC representaram um aumento de 1,9 a 3,0 vezes com relação às zeólitas sintetizadas pelo tratamento hidrotérmico clássico. Um estudo da possibilidade de reaproveitamento da solução remanescente de síntese hidrotérmica clássica foi realizado. Os materiais zeolíticos resultantes apresentaram misturas de fases de zeólitas A, X e Sodalita. O projeto de uma planta em escala piloto para a produção de material zeolítico usando cinzas de carvão como matéria prima contendo a descrição do processo e a lista de equipamentos e materiais básicos é também apresentado na tese. Este projeto poderá servir de base para as usinas termelétricas a carvão que desejam agregar valor às cinzas volantes produzidas em grande escala. / The use of coal as an energetic source has as a consequence the fly ash generation, which is currently one of the wastes generated in greater quantities in Brazil. The first step of this study was to apply different coal fly ashes from Brazilian thermal power plants for the synthesis of zeolitic materials using a classic hydrothermal treatment as well as to characterize the physical and chemical properties of the products and the raw materials. The contents of the main compounds which are responsible for the zeolitic structure formation, SiO2 and Al2O3, corresponded above 70 wt.% for all fly ash samples. The ashes presented a similar mineralogical composition with the presence of quartz, mullite, hematite and magnetite. The kind of zeolite formed by the hydrothermal treatment varied depending on the chemical composition of fly ash. NaP1 zeolite was formed only using fly ashes samples with low content of iron and calcium. X zeolites was synthesized using fly ashes with high content of aluminium. Cation exchange capacity (CEC) values for the zeolitic materials were higher than those of fly ash due to their higher specific surface area and lower SiO2/Al2O3 ratio. In the second stage of this study, A and X zeolites with a purity between 88 and 100%, respectively, were synthesized using the two-step method with a fusion step using two kinds of Brazilian coal ashes with different chemical compositions and without pre-treatment. No seeds or structure-directing agents were used in the synthesis. A general route for the synthesis of A and X zeolites with high purity was developed based on the studies reported in the second stage of this study. It has been found through mineralogical composition and morphology studies that the two-step method with a fusion step of the ash is responsible for the synthesis of more pure and uniform materials when compared to materials synthesized by conventional hydrothermal treatment. The Si/Al molar ratios values calculated for all high purity zeolites were close to the theoretical values found in the literature and their CEC values were 1.9 - 3.0 times higher than those of the zeolites synthesized by classic hydrothermal treatment. A study of the reuse of the residue solution in classic hydrothermal synthesis was also performed. The resulting zeolitic materials presented mixtures of A, X and Sodalite zeolites phases. The project design of a pilot-scale plant for the zeolitic material production using coal ash as a raw material containing the description of the process and the list of equipment and basic materials needed is also presented in the thesis. This project can provide a reference for coal-fired power plants which wish to add value to their fly ashes in large scale production.

A técnica do inseto estéril visa a indução de esterilidade em fêmeas selvagens por meio do acasalamento com machos estéreis liberados em grandes quantidades no ambiente. Os insetos liberados devem ser capazes de competir com os selvagens pela cópula com as fêmeas, fertilizar seus ovos e evitar que ela copule novamente. A recópula com machos selvagens pode interferir na eficiência da técnica por resultar em ovos férteis. Não é conhecido como a sequência de cópula-recópula com machos estéreis e/ou selvagens determina a fertilidade dos ovos na mosca-da-fruta, Ceratitis capitata (Wied., 1824) (Diptera: Tephritidae), nem as conseqüências deste comportamento, o que justificou o presente trabalho. Os experimentos foram realizados em laboratório, na Embrapa Semi-Árido, Petrolina-PE, sob condições ambientes de temperatura e umidade relativa, para determinar a influência do tipo e ordem das cópulas na indução de esterilidade, além de parâmetros do comportamento de recópula, como frequência recópula entre as fêmeas, número de cópulas for fêmea, tempo de cópula e recópula, período refratário e competitividade sexual dos machos. Foi também avaliada a interferência do tratamento aromático dos machos estéreis com óleo de gengibre sobre a recópula das fêmeas. A Biofábrica Moscamed Brasil, Juazeiro- BA forneceu os insetos estéreis, e os selvagens foram provenientes de pupas coletadas de frutos infestados em áreas frutícolas na região do Submédio do Vale do São Francisco. Na presença de machos estéreis e selvagens concorrendo pelas cópulas na proporção de 5 estéreis: 1 selvagem, 63% das fêmeas recopularam em média 3,37 vezes com curto período refratário entre a cópula e a primeira recópula. O tratamento dos machos com óleo de gengibre diminuiu significativamente a taxa de recópula. A aromaterapia dos machos não reduziu a fecundidade e nem conferiu aos machos vantagem da competição espermática, entretanto aumentou a indução de esterilidade em fêmeas selvagens que recopularam. O segundo macho a copular a fêmea apresentou maior vantagem reprodutiva em curto período refratário. Conclui-se que para que a técnica do inseto estéril seja eficiente, é necessário que haja sempre machos estéreis de boa qualidade no campo para recopularem as fêmeas em curto período refratário. / The sterile insect technique (SIT) aim at the induction of sterility in wild females by mating with sterile males released in great amounts in the field. These released males must compete with wild ones being able to attract and mate wild females, fertilize their eggs and avoid remating with a wild male that would lead to fertile eggs and consequently reduce the efficiency of the technique. The circumstances in which remating of Ceratitis capitata (Wied., 1824) (Diptera: Tephritidae) females interfere with the SIT, as well as the consequences of this behavior are not well known, what justified the present study. The experiments were carried out at the Embrapa Semi-Árido, Petrolina-PE, inside the laboratory under ambient conditions of temperature and relative humidity to determine the influence of the order of mating type in the induction of sterility. The parameters evaluated to better understand the remating behavior were remating frequency, number of matings per female, mating and remating time, refractory period, sexual competitiveness of males, and the interference of males aromatherapy with ginger root oil in the females remating. Moscamed facility, Juazeiro-BA, provided the sterile males and the wild ones were from pupae collected from infested fruits from commercial orchards in the São Francisco River Valley. In the presence of sterile and wild males in competition (5 sterile: 1wild), 63% of females remated in average 3.37 times in short refractory period between the mating and the first remating. The males aromatherapy with ginger root oil reduced significantly the remating rate, but did not reduce the fecundity, neither confer advantage to the males in the sperm competition, however increased the induction of sterility in wild females multiply mated. The second male to mate the female presented reproductive advantage if the refractory period was short. For the SIT be efficient the sterile males in the field must always have great quality to remate the females in a short refractory period and thus induce sterility in the wild population.

O presente trabalho tem como objetivo o estudo e aproveitamento de cinzas leves da queima de carvão mineral em termoelétrica, como reforço para o Compósito de Matriz Metálica de cobre. Foram estudados diferentes percentuais de cinzas leves como reforço para o cobre, sendo misturados estes pós através de m , compactando os pós em diferentes pressões e sinterizando os corpos de prova obtidos pela compactação. A amostra sinterizada que apresentou a maior dureza entre todos os corpos de prova sinterizados, atingindo 89 HV, foi utilizada como base para a formulação e obtenção de novos corpos de prova, que foram estudados sob condições de moagem dos pós por moinho de bolas e moagem de alta energia. A fabricação do compósito seguiu os padrões industriais do processo de Metalurgia do Pó, como a mistura e moagem dos pós, compactação dos pós e sinterização em atmosfera controlada. Foi realizado o estudo das propriedades físicas e elétricas do compósito formado por cobre e cinzas leves, que comprovou o aumento da dureza para 122 HV, mantendo a condutividade do cobre puro. Este trabalho proporciona uma nova aplicação para as cinzas leves, utilizando estes resíduos de usinas termoelétricas como matéria prima para reforço mecânico na composição de peças à base de cobre, na indústria metalmecânica. / This paper aims to study and use fly ash from coal-fired thermal power plant, as reinforcement for copper Metal Matrix Composite. Different fly ash percentage were studied as reinforcement for copper. The powders were mixed by "Twin V Mixer'', were compacted at different pressures and the compacted samples were sintered. The sintered sample with the highest hardness among all samples reached 89 HV and was used as basis for the formulation and obtaining of new samples, which were studied under controlled conditions of ball milling and mechanical alloying. The manufacture of the composite was made using Powder Metallurgy processes like mixing and milling of powders, compacting of the powders and sintering at controlled atmosphere. A study on the physical and electrical properties of the composite formed by copper and fly ash was carried out proving the hardness increase to 122 HV and maintaining the conductivity of pure copper. This work provides a new application for fly ash using these power plants waste as raw material for mechanical reinforcement in the composition of copper parts in the metalworking industry.

Cinzas de carvão mineral são resíduos gerados em grandes quantidades nas usinas termelétricas. Este é um dos resíduos de maior geração no Brasil, aproximadamente 1,7 milhões de toneladas por ano. A disposição muitas vezes irregular deste resíduo pode causar problemas de ordem ambiental, como contaminação de águas subterrâneas, do solo e desequilíbrio de sistemas ecológicos. Uma possibilidade de uso para estas cinzas é a síntese de zeólitas, que são minerais aluminossilicatos microporosos com propriedades interessantes para uso na indústria. Neste trabalho, estudou-se a síntese de zeólitas a partir de cinzas volantes visando à sua aplicação em dessulfuração de gases. A síntese foi realizada pelo método hidrotérmico, utilizando solução alcalina de KOH e relação solução/sólido de 2 mL g-1. As variáveis estudadas foram temperatura (100 e 150 °C), concentração da solução alcalina (3 e 5 mol L-1) e tempo de reação (8, 24, 48 e 72 h). Os produtos obtidos e as cinzas precursoras foram caracterizados quanto à composição química (FRX), mineralógica (DRX), morfológica (MEV), área específica (BET) e capacidade de troca catiônica (CTC). A partir da determinação das estruturas cristalinas (DRX) foi possível identificar a formação das zeólitas merlinoíta e perlialita em algumas das condições investigadas. O maior valor de área específica BET foi de 102,42 m2 g-1, nas condições de síntese de 150 °C, 5 mol L-1 e 72 h, representando um aumento de 30 vezes em relação à área das cinzas. Os valores de capacidade de troca catiônica ficaram entre 0,71 e 2,02 meq NH4+ g-1 para as diferentes condições estudadas. Com as amostras que apresentaram os melhores resultados nas caracterizações foram realizados testes de dessulfuração e seu desempenho foi comparado com as cinzas precursoras, carvão ativado e zeólita comercial. Foram construídas curvas de ruptura e isotermas de adsorção para esses sistemas. As zeólitas sintetizadas a partir das cinzas apresentaram maiores valores de adsorção máxima. A zeólita que apresentou melhor resultado de adsorção foi a sintetizada nas condições de 150 °C, 5 mol L-1 e 72 h de tempo de reação, sendo esta também a que apresentou maior valor de área específica. Sendo assim, a síntese de zeólitas a partir de cinzas de carvão, geradas no próprio processo de combustão em usinas térmicas, mostra-se como uma potencial aplicação no sentido de que estas podem ser utilizadas na própria usina para adsorção do SO2 gerado durante a combustão. / Coal ash is a waste generated in large quantities in the power plants. This is one of the wastes generated in larger quantities in Brazil, approximately 1.7 million tons per year. The often irregular disposal of this waste can cause environmental problems, such as contamination of groundwater, soil and imbalance of ecological systems. One possibility for using ashes is the synthesis of zeolites, which are microporous aluminosilicate minerals with interesting properties for use in industry. In this work, the synthesis of zeolites from fly ash was studied, aiming its application for gas desulfurization. The synthesis was performed by the hydrothermal method using an alkaline solution of KOH and a solution/solid ratio of 2 mL g-1. The variables temperature (100 and 150 °C), alkaline solution concentration (3 and 5 mol L-1) and reaction time (8, 24, 48 and 72 hours) were studied. The products obtained and the precursory ashes were characterized by its chemical composition (FRX), mineralogical (XRD), morphological (SEM), specific surface area (BET) and cation exchange capacity (CEC). From the determination of the crystalline structures (XRD) it was possible to identify the formation of the merlinoite and perlialite zeolites for some of the investigated conditions. The highest BET surface area was 102.42 m2 g-1 under the synthesis conditions of 150 °C, 5 mol L-1 and 72 hours. This value represented an increase of 30 times in the surface area comparing to the ash. The cation exchange capacity values varied between 0.71 and 2.02 meq NH4+ g-1 for the different conditions studied. Desulfurization tests were carried out for the samples that showed the best characterization results and its performance was compared with the precursor ash, activated carbon and commercial zeolite. Rupture curves and adsorption isotherms were constructed for these systems. The zeolites synthesized from ash showed higher values of maximum adsorption. The zeolite that showed the best adsorption result was synthesized at the conditions of 150 °C, 5 mol L-1 and 72 hours of reaction time, which also had the highest surface area value. Thus, the synthesis of zeolites from coal ash, generated in the combustion process in thermal plants, is shown as a potential application in the sense that these can be used in the plant to adsorb SO2 generated during combustion.

Thesis. 1978. Ph.D.--Massachusetts Institute of Technology. Dept. of Electrical Engineering and Computer Science. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING. / Vita. / Includes bibliographical references. / by Jeffrey C. Alexander. / Ph.D.